为什么 PyCharm 建议我更改声明以使用德摩根定律？

Question

我使用 PyCharm，并且有几次使用

if

语句时，我看到了使用德摩根定律更改语句的建议，例如使用以下

if

语句：

if new_odds > 10 and new_odds <= 30:

if not (not (new_odds > 10) or not (new_odds <= 20)):

对我来说，它的可读性较差，那么使用德摩根定律有什么优势吗？还是说这完全是个人选择？

Answer 1

德摩根定律指出：

“非（A 和 B）”与“（非 A）或（非 B）”相同

还有，

“非（A 或 B）”与“（非 A）和（非 B）”相同

用于在替代形式之间转换逻辑。因此，虽然您所做的转换符合德摩根定律，但它变得更难以阅读。正如其他人所建议的那样，更简单的

10 < new_odds <= 30

会更具可读性，然而 了解这是

10 < new_odds and new_odds <= 30

的缩写非常重要，因为从此之后您可以执行如下逻辑：

10 < new_odds <= 30 != max_odds | default_condition

扩展为：

10 < new_odds and new_odds <= 30 and 30 != max_odds and max_odds | default_condition

考虑到语法糖，让我们看另一个例子：

我们将在简单的角色扮演游戏中考虑一个人为的例子，我们将研究一种我们称之为“荷兰勇气”的技能。这种攻击的前提是，如果你的生命值处于最大状态，并且你的护甲或攻击等级不足以攻击敌人，你可以获得奖励。我需要知道这条规则何时不适用。

写下这个我们有 4 个条件：

A = health == max_health
B = armor > enemy.attack
C = attack > enemy.defense
no_bonus = not(A and not(B and C))

使用德摩根定律我可以将其分解为：

not(A and not(B and C))
not(A) or not(B and C)
not(A) or not(B) or not(C)
not(health == max_health) or not(armor > enemy.attack) or (attack > enemy.defense)

好吧，现在我可以进一步分解这个......

health < max_meath or armor < enemy.attack < attack > enemy.defense

这里我们假设

== max_health

的相反数是

< max_health

，否则它不是最大值。

虽然是人为的，但这向我们表明德摩根定律是使我们能够重写逻辑的工具。这种逻辑是否得到改进取决于程序员，但目的是能够生成更简单的结构，首先更具可读性，其次希望需要更少的指令，从而更快。

Answer 2

在Python中，清晰几乎总是比稍微快一点要好（如果那样的话，我对此表示怀疑）。

我更喜欢这个更简单的说法：

if 10 < new_odds <= 30:

Answer 3

在某些情况下，它会使事情变得更加冗长和可读。但是，如果您已经散布了一堆

not

，或者您以不自然的顺序比较事物，则分解可以减少

not

的数量或颠倒顺序。不平等的比较。例如：

if not foo() and not bar():
if not(foo() or bar()):

if new_score <= high_score and new_level <= high_level:
if not (new_score > high_score or new_level > high_level)

（第二个是有争议的……但这正是您从可读性和风格问题中所期望的。）

因此，如果它使您的代码更具可读性，那就这样做；否则，不要。

---

有少数语言（逻辑、约束满足、关系等）情况并非如此，因为将 not

 应用于一个值不仅仅是翻转 True 和 False，还可能生成相反的结果查询速度慢得多，甚至可能是不确定的。

但 Python 或大多数其他“通用”语言的情况并非如此。

Answer 4

鉴于下面的结果，似乎更复杂/可读性较差的表达式也是最慢的。无论如何，Python 中的可读性在大多数情况下更有价值。

In [1]: new_odds = 0  
In [2]: %timeit if new_odds > 10 and new_odds <= 30: pass  
10000000 loops, best of 3: 24.3 ns per loop

In [3]: %timeit if not (not (new_odds > 10) or not (new_odds <= 20)): pass  
10000000 loops, best of 3: 48.6 ns per loop  

In [4]: %timeit if 10 < new_odds <= 30:pass  
10000000 loops, best of 3: 43.4 ns per loop  

In [5]: new_odds = 20  
In [6]: %timeit if new_odds > 10 and new_odds <= 30: pass  
10000000 loops, best of 3: 57.7 ns per loop  

In [7]: %timeit if not (not (new_odds > 10) or not (new_odds <= 20)): pass  
10000000 loops, best of 3: 102 ns per loop  

In [8]: %timeit if 10 < new_odds <= 30:pass  
10000000 loops, best of 3: 52.7 ns per loop

Answer 5

有时它对于可读性很有用，但在执行时也是一样的。例如：

not(A AND B) === not(A) OR not(B)

if not a() and not b():
if not(a() or b()):

执行与

a()

 True 或 False 相同。

对于您的示例，最好的解决方案仍然是使用 Python 语法的强大功能并编写：

if 10 < new_odds <= 30: 此语法对于检查数值是否在特定范围内非常有用。

Answer 6

单独应用德摩根定律是没有用的，因为执行过程是完全相同的，包括任何副作用。任何观察到的差异都不是来自德摩根定律本身，而是来自其他因素（例如，用

not not A

 替换 

A

）。感谢 abarnert，他已经对此进行了

评论。

考虑两个表达式，我们将其分配给

expr1

 和 

expr2

:

expr1 = not (A or B)
expr2 = (not A) and (not B)

它们的执行方式完全相同：

首先，调用
• bool(A)

  。在 

  expr1

   中，它被称为是因为这就是 

  or

   的工作原理。在 

  expr2

   中，它被称为是因为这就是 

  not

   的工作原理。请参阅有关此主题的

  文档。
如果
• bool(A)

   为 

  True

  ，则分配 

  True

   值并完成评估。

如果
• bool(A)

   是 

  False

  ，则将 

  not bool(B)

   指定为结果。请注意，

  bool(B)

   会在 

  expr1

   和 

  expr2

   中被调用，因为 

  B

   最终位于 

  not

   内部。

“I-dentical”（引自 1992 年电影《My Cousin Vinny》）。